專(zhuān)利名稱：用于網(wǎng)絡(luò)信令資源有效利用的智能路由的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及源路由或逐段路由協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)。尤其涉及一種網(wǎng)絡(luò)單元借助其能夠做出路由呼叫建立的智能判斷，從而改善這些通信網(wǎng)絡(luò)的效率的技術(shù)。
背景技術(shù)：
主叫方(信源)和被叫方(目的地)之間的通信可能會(huì)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)得以建立。這種通信網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)使用源路由協(xié)議從而建立這種通信可通過(guò)其發(fā)生的連接。支持源路由協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)一般包括多個(gè)獨(dú)立交換機(jī)，可被通過(guò)其路由呼叫。沿著信源和目的地之間的通過(guò)多個(gè)中介交換機(jī)的路徑發(fā)送呼叫建立消息，以建立所述呼叫。呼叫建立消息通過(guò)的路徑在一些網(wǎng)絡(luò)中由信源選擇，在另一些網(wǎng)絡(luò)中可能由中介交換機(jī)逐段選擇。
信令協(xié)議可以遇到在用于傳送這些建立消息的控制平面內(nèi)的擁塞。所述的信令平面擁塞可以是多種不同因素的結(jié)果，這些因素包括諸如呼叫建立消息和/或控制平面數(shù)據(jù)報(bào)消息的信令業(yè)務(wù)過(guò)多、設(shè)備速度與通信網(wǎng)絡(luò)的失配，或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的特定節(jié)點(diǎn)或交換機(jī)的過(guò)度使用。
在一些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，擁塞下系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)向源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信令擁塞通知以響應(yīng)其接收的建立消息。在另外一些現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，它可能簡(jiǎn)單地刪去所述建立消息。此外，即使是源節(jié)點(diǎn)或其它任何節(jié)點(diǎn)接收到所述通知，該行為仍無(wú)法影響后續(xù)呼叫的路由，這樣新呼叫將繼續(xù)被通過(guò)擁塞點(diǎn)路由，這僅導(dǎo)致阻塞以及遇忙返回。因此，網(wǎng)絡(luò)控制平面資源的次優(yōu)使用將會(huì)在信令擁塞期間內(nèi)發(fā)生。這將會(huì)因?yàn)橘Y源缺乏和信令協(xié)議超時(shí)而導(dǎo)致呼叫失敗。此外，它還會(huì)導(dǎo)致呼叫建立等待時(shí)間的大量增加。因此，增加的信令擁塞可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重下降的信令性能。
在2000年4月13日以本申請(qǐng)名義申請(qǐng)的標(biāo)題為“Method AndApparatus For Congestion Avoidance In Source Routed SignalingProtocol Communication Network”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No.09/549,328中，阻止這種信令性能下降的擁塞避免技術(shù)得以描述。根據(jù)其內(nèi)描述的技術(shù)，在檢測(cè)到控制平面擁塞時(shí)將生成包括擁塞的詳細(xì)資料的擁塞通知消息，并將其發(fā)送回源節(jié)點(diǎn)或其它節(jié)點(diǎn)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元接收到所述擁塞通知消息，并將擁塞通知消息的詳細(xì)資料用于各種網(wǎng)絡(luò)功能，包括路由新建立消息。因此，通過(guò)將擁塞消息理解為其涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，在生成連接建立消息時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以用一種避免網(wǎng)絡(luò)的擁塞部分的智能方式來(lái)路由所述消息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一些機(jī)制，所述機(jī)制允許諸如節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)單元了解信令平面擁塞的狀況，從而允許它們做出更智能的路由判斷，即速率控制呼叫建立消息、繞過(guò)信令擁塞路由控制業(yè)務(wù)、調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)邊緣處的準(zhǔn)入。
本發(fā)明還適用于擁塞業(yè)務(wù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。所以，本發(fā)明的機(jī)制允許網(wǎng)絡(luò)單元了解所述平面內(nèi)擁塞的狀況，從而允許它們做出更智能的路由判斷。
本發(fā)明與以上參考申請(qǐng)中描述的技術(shù)一起工作尤其良好。但應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明也應(yīng)當(dāng)可以在其內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)單元被設(shè)計(jì)為能感應(yīng)擁塞通知的其它環(huán)境中運(yùn)行良好，例如在路由和轉(zhuǎn)發(fā)任何業(yè)務(wù)的領(lǐng)域中。
根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明利用擁塞通知繞過(guò)在其內(nèi)檢測(cè)到擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元來(lái)路由控制業(yè)務(wù)或通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)單元來(lái)調(diào)整所述控制業(yè)務(wù)。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明利用擁塞通知繞過(guò)在其內(nèi)檢測(cè)到信令平面擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元來(lái)路由控制業(yè)務(wù)或通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)單元來(lái)調(diào)整所述控制業(yè)務(wù)。
根據(jù)另外一個(gè)方面，本發(fā)明涉及用于網(wǎng)絡(luò)路由資源有效利用的基于信令容量估計(jì)的智能路由。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及用于網(wǎng)絡(luò)路由資源有效利用的基于路由容量估計(jì)的智能路由。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了允許諸如節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)單元估計(jì)信令平面擁塞強(qiáng)度，并且基于所述估計(jì)做出更智能的路由判斷的機(jī)制。
根據(jù)另外一個(gè)方面，本發(fā)明還允許網(wǎng)絡(luò)單元了解路由和轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)平面內(nèi)的擁塞狀況，從而允許它們做出更智能的路由判斷。
根據(jù)再一個(gè)方面，本發(fā)明改善了電信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信令資源的性能。可由一種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所述改善，該方法包括的步驟是在網(wǎng)絡(luò)單元處接收呼叫建立消息，以及根據(jù)呼叫建立消息來(lái)請(qǐng)求路徑選擇過(guò)程以確定所選擇路徑上至少存在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元，存在用于所述網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)。該方法還包括的步驟是根據(jù)呼叫建立消息基于限制級(jí)做出路由判斷、在接受呼叫建立消息的網(wǎng)絡(luò)單元處執(zhí)行路由判斷以及周期性地調(diào)整所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)，其中執(zhí)行路由判斷的步驟包括拒絕或接受所述呼叫建立消息。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明是一種控制電信網(wǎng)絡(luò)單元處擁塞情況的方法。該方法包括的步驟是監(jiān)控已被擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元接受或拒絕的呼叫建立消息，以及基于所接受和拒絕呼叫建立消息設(shè)置指示擁塞情況的限制級(jí)。該方法還包括的步驟是使用限制級(jí)根據(jù)在通過(guò)擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元的路徑上的新呼叫建立消息來(lái)做出路由判斷，籍此擁塞條件將不會(huì)再惡化。
根據(jù)再一個(gè)方面，本發(fā)明被指向源路由信令協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)包括用于根據(jù)在該節(jié)點(diǎn)處接收的呼叫建立消息來(lái)執(zhí)行路徑選擇過(guò)程的路徑選擇塊，以及被分配用于擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元且包括擁塞準(zhǔn)入控制模塊和擁塞反饋監(jiān)控模塊的擁塞控制塊。所述擁塞準(zhǔn)入控制模塊保持擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)，并且基于限制級(jí)確定呼叫建立消息是否可接受。所述擁塞反饋監(jiān)控模塊基于所接收的擁塞通知的指示更新限制級(jí)。所述節(jié)點(diǎn)還包括用于接收由擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送的擁塞通知并將它們的接收通知擁塞反饋監(jiān)控模塊的釋放消息處理塊。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
圖2概略地示出了使用根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制塊的本發(fā)明一般情況，該控制塊被稱為“信令擁塞控制塊”。
圖3概略地示出了信令擁塞控制塊中的一個(gè)，并且示出了其與呼叫處理層機(jī)制和釋放消息處理機(jī)制的相互作用。
圖4是示出了節(jié)點(diǎn)處理新呼叫建立消息的流程圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整限制級(jí)過(guò)程的偽碼。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)整呼叫準(zhǔn)入速率限制級(jí)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在利用源路由信令協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)單元處檢測(cè)到信令平面擁塞時(shí)，生成對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)到的信令平面擁塞的擁塞通知消息。網(wǎng)絡(luò)單元使用信令平面擁塞消息來(lái)相互通信當(dāng)前的信令擁塞的相關(guān)詳細(xì)資料。所述網(wǎng)絡(luò)單元然后使用擁塞詳細(xì)資料來(lái)執(zhí)行它們的各種網(wǎng)絡(luò)功能，包括路由和/或調(diào)整新建立消息。盡管以下將詳細(xì)描述信令平面擁塞，但應(yīng)當(dāng)指出，本發(fā)明同樣尋找在路由和轉(zhuǎn)發(fā)其它業(yè)務(wù)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用。因此，本發(fā)明在一般情況下提供設(shè)計(jì)執(zhí)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)判斷的網(wǎng)絡(luò)單元的行為以響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)單元狀態(tài)的方法，還提供可被以這種方式設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)單元。
可結(jié)合圖1-6更好地理解本發(fā)明。圖1示出了通信網(wǎng)絡(luò)10，它可能是基于分組或信元的通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)10可能是帶有專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口(PNNI)信令和路由協(xié)議的ATM網(wǎng)絡(luò)，在這種情況下該網(wǎng)絡(luò)是源路由協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。諸如MPLS的其它類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)也是本發(fā)明的可能應(yīng)用。這種其它的網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)使用逐段路由，其中建立消息被逐段路由。換言之，隨著建立消息向目的地的移動(dòng)，路徑選擇由每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元來(lái)完成。網(wǎng)絡(luò)10允許起源方20借助建立通過(guò)網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)包括的各種網(wǎng)絡(luò)單元24、26、28、30、32、34和36(在此實(shí)施例中是節(jié)點(diǎn)A-G)的連接來(lái)與目的方22通信。起源和目的方中的每一方都可能是路由器、耦合到路由器的網(wǎng)絡(luò)和/或終端用戶設(shè)備，所述設(shè)備例如是個(gè)人計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、可視電視或任何經(jīng)過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。圖中的網(wǎng)絡(luò)單元或節(jié)點(diǎn)24-36可能是能夠做出路由選擇的電信交換機(jī)、路由器等。當(dāng)起源方20請(qǐng)求建立與目的方22的連接時(shí)，起源節(jié)點(diǎn)A 24嘗試與目的節(jié)點(diǎn)D 36建立連接，這樣分組和信元可能會(huì)沿著該連接通過(guò)網(wǎng)絡(luò)并被傳送至目的方22。
源路由協(xié)議允許網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)基于其對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞牧私鈦?lái)確定到特定目的地的完整路徑。通常，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種交換機(jī)或節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)都存儲(chǔ)一個(gè)路由表或其它包括關(guān)于各種網(wǎng)絡(luò)鏈路(即拓?fù)?的參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述各種網(wǎng)絡(luò)鏈路可能會(huì)被在路由呼叫中使用。在將要確定到特定目的地的路徑時(shí)，參考所述的路由表以確定到該目的地的路徑。路徑的選擇可能包括確定最有效路徑，其中諸如成本、帶寬可用性等的各種準(zhǔn)則都將被考慮。
例如，如果起源節(jié)點(diǎn)A 24想要建立與目的節(jié)點(diǎn)D 30的連接，可能的路徑可能會(huì)通過(guò)節(jié)點(diǎn)B 26和節(jié)點(diǎn)C 28路由連接。在這一實(shí)例中，起源節(jié)點(diǎn)A 24發(fā)出沿著所確定路徑通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的連接建立消息并建立該連接。所述連接建立消息可能會(huì)沿著網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信令平面通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)，其中信令平面與為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種連接傳送數(shù)據(jù)分組的數(shù)據(jù)平面分開(kāi)。
還參考圖1，如果信令平面擁塞出口鄰近節(jié)點(diǎn)C 28，則建立消息將被顯著地延遲，這將引起所述連接嘗試超時(shí)或被節(jié)點(diǎn)C 28拒絕。這種擁塞鄰近節(jié)點(diǎn)C 28可能是內(nèi)部的鄰近節(jié)點(diǎn)C 28，也可能是沿著節(jié)點(diǎn)C 28和節(jié)點(diǎn)D 30之間的鏈路。超時(shí)情況或擁塞的檢測(cè)將引起釋放消息或應(yīng)當(dāng)減少到擁塞節(jié)點(diǎn)的控制業(yè)務(wù)的指示，所述的指示將被發(fā)送至指示連接建立請(qǐng)求失敗的起源節(jié)點(diǎn)A 24。
以上參考的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)描述了一種裝置，該裝置用于將鄰近節(jié)點(diǎn)C 28存在的擁塞情況通信到網(wǎng)絡(luò)10內(nèi)的其它節(jié)點(diǎn)，包括起源節(jié)點(diǎn)A 24。起源節(jié)點(diǎn)A 24接收到節(jié)點(diǎn)C 28處的擁塞情況的通知，然后可以沿著備選路徑來(lái)路由未來(lái)連接建立消息(都用于已嘗試的連接以及必須建立的未來(lái)連接)，這樣連接建立中不能接受的延遲將不會(huì)發(fā)生。擁塞通知可能會(huì)被作為所接收連接建立請(qǐng)求的結(jié)果來(lái)生成，也可能被在首次檢測(cè)到擁塞情況鄰近節(jié)點(diǎn)C 28時(shí)廣播。
在一些網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過(guò)信令網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成擁塞通知的通信。其它網(wǎng)絡(luò)則利用信令或路由平面或是兩者的組合，使用路由和信令協(xié)議，例如ATM網(wǎng)絡(luò)就使用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口(PNNI)信令和路由協(xié)議。在PNNI網(wǎng)絡(luò)中，路由平面擁塞消息可能會(huì)利用資源可用性信息組(縮寫(xiě)為RAIG)，所述信息組包括用于將拓?fù)錉顟B(tài)參數(shù)附加到節(jié)點(diǎn)、鏈路以及可達(dá)地址的信息。
經(jīng)由信令平面提供的擁塞通知也可能被提供給沿著連接建立消息(從源節(jié)點(diǎn)到擁塞節(jié)點(diǎn))所通過(guò)的路徑的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元，這樣沿著連接建立路徑的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元當(dāng)然都會(huì)得到擁塞單元的通知。這些附加節(jié)點(diǎn)然后可能會(huì)利用這種了解來(lái)完成其自身的網(wǎng)絡(luò)功能判斷。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)使用源路由支持的信令協(xié)議時(shí)，信令平面擁塞通知可能被包括在包括遇阻再選路由信元的釋放信息內(nèi)?？赡軙?huì)在連接建立信息因?yàn)閾砣蛔柚箷r(shí)生成所述遇阻再選路由信元，它將包括指示擁塞的特種原因代碼。所述帶有遇阻再選路由信元的釋放信息被中繼回發(fā)出連接建立消息的源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)因而將嘗試找到至目的地的備選路徑。這種遇阻再選路由信息(即帶有遇阻再選路由信元的釋放信息)可能會(huì)被用在利用專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)接口(PNNI)路由和信令協(xié)議的ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。
利用PNNI信令協(xié)議的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)僅限于使用用于可到達(dá)性問(wèn)題的遇阻再選路由、資源錯(cuò)誤以及指定轉(zhuǎn)接表處理錯(cuò)誤。所支持的這些類(lèi)別中并不包括擁塞通知，因此現(xiàn)有技術(shù)PNNI系統(tǒng)內(nèi)并不支持擁塞通知。修改后的PNNI遇阻再選路由消息允許源節(jié)點(diǎn)為失敗呼叫計(jì)算避開(kāi)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)擁塞單元的備選路徑。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這種關(guān)于信令擁塞的信息然后也可被用于影響由該節(jié)點(diǎn)路由的后續(xù)呼叫的路由，這樣在首次路由呼叫時(shí)可避免或調(diào)整被通過(guò)正經(jīng)歷信令擁塞的區(qū)域路由的呼叫，這勝于僅遇阻再選路由。
圖2概略地示出了利用稱為“信令擁塞控制塊”的控制塊的本發(fā)明一般情況，該控制塊用于監(jiān)控?fù)砣ㄖ约翱刂票煌ㄟ^(guò)在其處檢測(cè)到信令平面擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元路由的信令業(yè)務(wù)。參考圖1和2，任何一個(gè)確定路徑和路由呼叫的源節(jié)點(diǎn)都向已知正經(jīng)歷信令擁塞的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元分配SCCB。例如，節(jié)點(diǎn)A 24分別向節(jié)點(diǎn)C、節(jié)點(diǎn)E和節(jié)點(diǎn)G分配三個(gè)SCCB 50、52、54。如果不存在用于網(wǎng)絡(luò)單元的SCCB且在源節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)單元接收信令擁塞通知時(shí)，用于該網(wǎng)絡(luò)單元SCCB的分配將發(fā)生。節(jié)點(diǎn)A 24還接收例如以釋放消息等的形式的新呼叫請(qǐng)求56和擁塞通知58。
SCCB包括用于速率控制通過(guò)擁塞網(wǎng)絡(luò)單元的新呼叫的狀態(tài)信息。可基于從相關(guān)擁塞點(diǎn)接收信令擁塞通知的速率來(lái)動(dòng)態(tài)地調(diào)整SCCB的準(zhǔn)入速率。
圖3示出了包括SCCB的呼叫處理層以及呼叫處理層機(jī)制的某些功能。因此該圖示出了多個(gè)SCCB 72中的一個(gè)，以及SCCB與諸如路徑選擇處理74和釋放消息處理76的呼叫處理層的其余部分的主要相互作用。如圖3結(jié)構(gòu)上所示的那樣，SCCB 72包括兩個(gè)元件。為了便于參考，這兩個(gè)元件此處被稱為信令擁塞準(zhǔn)入控制(縮寫(xiě)為SCAC)78和信令擁塞反饋監(jiān)視(縮寫(xiě)為SCFM)80。
信令擁塞準(zhǔn)入控制(SCAC)該元件78調(diào)整建立消息向相關(guān)信令擁塞點(diǎn)路由的準(zhǔn)入速率(例如每單位時(shí)間準(zhǔn)入的建立消息的數(shù)量)。該元件保持限制級(jí)。該限制級(jí)被用作估計(jì)將相關(guān)擁塞點(diǎn)包括在呼叫在那時(shí)所路由的路徑內(nèi)是否可以接受。因此，如果新呼叫將導(dǎo)致超過(guò)SCAC內(nèi)保持的限制級(jí)，則SCCB將拒絕這種包括。路徑選擇處理機(jī)制74將為每個(gè)被路由向標(biāo)識(shí)擁塞點(diǎn)的呼叫請(qǐng)求向相關(guān)SCCB做出這種詢問(wèn)82。如果被選作路由新呼叫的路徑上有多重?fù)砣c(diǎn)，那么所有適當(dāng)?shù)腟CCB都將被詢問(wèn)。如果SCCB 70拒絕擁塞點(diǎn)的包括，那么將繞過(guò)其路由呼叫，倘若可以使用這種迂回的話。SCAC元件還記錄在某段時(shí)間內(nèi)被路由向其相關(guān)擁塞點(diǎn)的呼叫的數(shù)量。為了幫助該元件做出這種記錄，路徑選擇機(jī)制74每次通過(guò)其擁塞點(diǎn)路由新呼叫都會(huì)在84內(nèi)通知SCAC元件。
信令擁塞反饋監(jiān)控(SCFM)該元件76記錄在某段時(shí)間內(nèi)從其相關(guān)擁塞點(diǎn)接收的信令擁塞通知的數(shù)量。為了簡(jiǎn)化反饋監(jiān)控過(guò)程，釋放消息處理機(jī)制76每次從相關(guān)擁塞點(diǎn)接收信令擁塞通知都會(huì)在86處通知SCFM元件。基于該信息，SCFM元件動(dòng)態(tài)地計(jì)算限制級(jí)的新值并在88處以該新值更新SCAC元件。這樣做的結(jié)果是SCFM元件可以收緊或放松呼叫準(zhǔn)入速率。這將導(dǎo)致呼叫準(zhǔn)入速率收斂為可由擁塞點(diǎn)維持的穩(wěn)態(tài)值。
為了平滑到擁塞點(diǎn)的呼叫準(zhǔn)入速率的分布，如90所示，SCAC元件在每Ta毫秒內(nèi)速率控制呼叫準(zhǔn)入。另外如92所示，SCFM在每Tf毫秒內(nèi)(Tf＝n*Ta，其中n是正整數(shù))更新限制級(jí)，以向信令擁塞點(diǎn)的容量提供呼叫準(zhǔn)入速率的快速收斂。
圖4是處理在節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)絡(luò)單元)處接收的新呼叫建立消息的流程圖。接收到新呼叫建立消息之后，該節(jié)點(diǎn)(此時(shí)是源節(jié)點(diǎn))立即在120處請(qǐng)求路徑選擇機(jī)制以確定到目的地的所選擇路徑包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在112處已向其分配SCCB。如果無(wú)分配的SCCB，無(wú)擁塞存在，則在124處接受呼叫用于所選擇路徑。在126處，詢問(wèn)SCCB呼叫建立消息是否可由已向其分配SCCB的節(jié)點(diǎn)接受。如果該呼叫建立消息是可以基于所保持的限制級(jí)接受的，則在128處接受該呼叫用于所選擇路徑。如果在126處不可接受，則由源節(jié)點(diǎn)拒絕該呼叫?？蛇x擇地，源節(jié)點(diǎn)可能會(huì)具有建議到目的地的避開(kāi)擁塞節(jié)點(diǎn)備選路徑的能力。在這種情況下，在130處確定備選路徑并在132處重復(fù)用于備選路徑的該過(guò)程，否則將在134處由源節(jié)點(diǎn)拒絕該呼叫。
圖5和6分別示出了調(diào)整(或更新)呼叫準(zhǔn)入速率的限制級(jí)(restriction_level)的偽碼和流程圖。以下將列出并解釋圖中所用的一些參數(shù)TRR(目標(biāo)拒斥率)準(zhǔn)入到擁塞點(diǎn)的呼叫將被以這樣一種方式限制，即從擁塞點(diǎn)接收的信令擁塞通知在特定于用戶的目標(biāo)拒斥率之內(nèi)。換言之，ObservedRejectRate不應(yīng)當(dāng)大于或等于TRR。
MinRestriction準(zhǔn)入到擁塞點(diǎn)的呼叫將被限制為低于由用戶規(guī)定的MinRestriction門(mén)限。
UpCount記錄限制級(jí)的成功增加(放松限制級(jí))的數(shù)量的計(jì)數(shù)器。每次決定降低限制級(jí)(收緊限制級(jí))該計(jì)數(shù)器都將被重置為零。
LinearUpCountInterval該算法首先以線性的方式增加呼叫準(zhǔn)入速率。如果在等于LinearUpCountInterval的若干線性增加之后未達(dá)到收斂，那么將更加積極地增加呼叫準(zhǔn)入速率直至達(dá)到擁塞點(diǎn)的容量。
ObservedRejectRate從相關(guān)擁塞點(diǎn)接收信令擁塞通知的速率。
AdmittedRate將呼叫(建立消息)路由通過(guò)相關(guān)擁塞點(diǎn)的速率。
參考圖6，在步驟200處開(kāi)始更新限制級(jí)，其中狀態(tài)變量ObservedRejectRate和AdmittedRate分別在每個(gè)Tf定時(shí)器信號(hào)中從SCFM和SCAC得到。注意Tf＝n*Ta。在步驟202處，如果ObservedRejectRate大于或等于TRR，那么收緊限制級(jí)以降低呼叫準(zhǔn)入速率，否則放松限制級(jí)以提高呼叫準(zhǔn)入速率。在收緊限制級(jí)時(shí)，在步驟204處確定AdmittedRate+TRR-ObservedRejectRate是否在MinRestriction之上。如果是，則在步驟206處將限制級(jí)設(shè)置為AdmittedRate+TRR-ObservedRejectRate，如果否，則在步驟208處將其設(shè)置為MinRestriction。在步驟210中，計(jì)數(shù)器——UpCount——重設(shè)為零。在放松限制級(jí)時(shí)，在步驟212處確定UpCount是否小于LinearUpCountInterval。如果是，則在步驟212處決定通過(guò)在步驟214處將限制級(jí)增加一來(lái)放松限制級(jí)。如果否，則在步驟212處決定通過(guò)在步驟216處將限制級(jí)增加2UpCount-linearUpCountInterval來(lái)更為積極地放松限制級(jí)。因此在步驟218處，通過(guò)以兩者中的任何一個(gè)值增加其來(lái)設(shè)置限制級(jí)。這將導(dǎo)致不同量地放松限制級(jí)。在前一種情況下，在下一Tf周期中僅允許一個(gè)附加呼叫，而在后一種情況下，在相同的周期內(nèi)將允許2UpCount-linearUpCountInterval個(gè)附加呼叫。在步驟220處將UpCount增加一。在步驟222處，更新的限制級(jí)被通知到SCAC。
如果在足夠長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)未從相關(guān)擁塞點(diǎn)接收到信令擁塞信息，則棄置SCCB。
如迄今所描述的那樣，本發(fā)明允許諸如節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)單元了解控制平面擁塞，從而允許他們做出更智能的路由判斷。這種智能提供了以下好處在擁塞下，沿著最佳路徑的成功呼叫建立嘗試的速率被增加至最大值。
擁塞點(diǎn)上游的節(jié)點(diǎn)內(nèi)所浪費(fèi)的信令資源被減至最小值。從而提高了信令資源的效率。
通過(guò)將其繞過(guò)信令擁塞路由從而提高了呼叫建立中的并發(fā)性。這增加了成功的呼叫建立嘗試的概率并降低了呼叫等待時(shí)間。
通過(guò)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)邊緣處的準(zhǔn)入來(lái)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)以防信令過(guò)載。
權(quán)利要求
1.一種改善電信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信令資源性能的方法，包括步驟在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元處接收呼叫建立消息；根據(jù)呼叫建立消息來(lái)請(qǐng)求路徑選擇過(guò)程，以確定所選擇路徑上至少存在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元，存在用于所述網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)；根據(jù)呼叫建立消息基于限制級(jí)做出路由判斷；在接收呼叫建立消息的網(wǎng)絡(luò)單元處執(zhí)行路由判斷；以及周期性地和動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)，其中執(zhí)行路由判斷的步驟包括拒絕或接受呼叫建立消息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整網(wǎng)絡(luò)單元的限制級(jí)的步驟還包括步驟監(jiān)控被路由至網(wǎng)絡(luò)單元的所接受呼叫建立消息的速率；監(jiān)控從所述網(wǎng)絡(luò)單元接收的信令擁塞通知的速率；以及基于所監(jiān)控的速率動(dòng)態(tài)地調(diào)整限制級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中調(diào)整限制級(jí)的步驟還包括步驟如果所接收信令擁塞通知的速率大于或等于所接收信令擁塞通知的預(yù)置可接受速率，則收緊限制級(jí)；如果所接收信令擁塞通知的速率小于所接收信令擁塞通知的預(yù)置可接受速率，則放松限制級(jí)。
4.據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中收緊限制級(jí)的步驟包括步驟設(shè)置新限制級(jí)，所述的新限制級(jí)是預(yù)定最小門(mén)限或是由所監(jiān)控速率的平衡所確定的量。
5.據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中放松限制級(jí)的步驟包括步驟設(shè)置新限制級(jí)，所述的限制級(jí)對(duì)應(yīng)于一個(gè)附加的可接受呼叫建立消息，或者對(duì)應(yīng)于多個(gè)附加的可接受呼叫建立消息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟在從所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)接收信令擁塞通知，且確定沒(méi)有用于所述每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的限制級(jí)時(shí)，向每個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元分配限制級(jí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中響應(yīng)于呼叫建立消息或通過(guò)廣播接收信令擁塞通知。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中請(qǐng)求路徑選擇過(guò)程的步驟包括步驟根據(jù)呼叫建立消息執(zhí)行源路由路徑選擇過(guò)程。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中請(qǐng)求路徑選擇過(guò)程的步驟包括步驟根據(jù)呼叫建立消息執(zhí)行逐段路徑選擇過(guò)程。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟如果所述消息被路由判斷拒絕，則選擇用于路由呼叫建立消息的備選路徑。
11.一種控制電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)單元處擁塞情況的方法，包括步驟監(jiān)控在擁塞情況下由網(wǎng)絡(luò)單元接受或拒絕的呼叫建立消息；基于所接受和拒絕的呼叫建立消息的速率，設(shè)置指示擁塞情況的限制級(jí)；以及根據(jù)在擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元路徑上的新呼叫建立消息，使用限制級(jí)做出路由判斷，從而擁塞情況將不會(huì)再惡化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，還包括步驟基于已在某周期內(nèi)接受或拒絕的呼叫建立消息，來(lái)周期性地或動(dòng)態(tài)地更新限制級(jí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中做出路由判斷的步驟還包括步驟決定根據(jù)新呼叫建立消息執(zhí)行以下之一拒絕和接受。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，還包括步驟決定接受新呼叫建立消息，用于避開(kāi)擁塞下網(wǎng)絡(luò)單元的備選路徑。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括步驟在第一間隔期間內(nèi)周期性地控制網(wǎng)絡(luò)單元接受的呼叫建立消息的速率；以及基于擁塞情況，在第二間隔期間內(nèi)周期性地或動(dòng)態(tài)地設(shè)置新限制級(jí)。
16.一種通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，包括用于根據(jù)在該節(jié)點(diǎn)處接收的呼叫建立消息執(zhí)行路徑選擇過(guò)程的路徑選擇塊；被分配用于擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元、并包括擁塞準(zhǔn)入控制模塊和擁塞反饋監(jiān)控模塊的擁塞控制塊；為擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元保持限制級(jí)、并基于該限制級(jí)確定呼叫建立消息是否可接受的擁塞準(zhǔn)入控制模塊；用于基于所接收擁塞通知的指示來(lái)更新限制級(jí)的擁塞反饋監(jiān)控模塊；以及用于接收擁塞通知并將它們的接收通知擁塞反饋監(jiān)控模塊的釋放消息處理塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，還包括用于定時(shí)擁塞準(zhǔn)入控制模塊和擁塞反饋監(jiān)控模塊以使限制級(jí)可被在每個(gè)預(yù)定間隔內(nèi)周期性地或動(dòng)態(tài)地更新的定時(shí)機(jī)制。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，其中路徑選擇塊還包括用于在確定呼叫建立消息不可接受時(shí)確定備選路徑的裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，其中通信網(wǎng)絡(luò)是源路由信令協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，其中源路由信令協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)是ATM網(wǎng)絡(luò)，而擁塞通知被包括在ATM釋放消息內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，其中由擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元發(fā)送擁塞通知。
22.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，其中由一個(gè)或多個(gè)擁塞的網(wǎng)絡(luò)單元廣播擁塞通知。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，其中通信網(wǎng)絡(luò)逐段路由信令協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
在源路由或逐段路由協(xié)議通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，當(dāng)在某節(jié)點(diǎn)處檢測(cè)到擁塞時(shí)將通知消息發(fā)送至節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)始終監(jiān)視擁塞情況且大致了解擁塞，從而允許它們做出更智能的路由判斷，即速率控制消息、繞過(guò)擁塞路由業(yè)務(wù)、調(diào)整網(wǎng)絡(luò)邊緣處的準(zhǔn)入。所述智能路由判斷基于由周期性地或動(dòng)態(tài)地更新的限制級(jí)來(lái)指示的擁塞情況。
文檔編號(hào)H04Q1/22GK1409526SQ02131559
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2002年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月14日
發(fā)明者瑪斯塔法·阿斯奧, 郎姆·巴拉克瑞山, 幕達(dá)史偌·布薩瑞, 約翰·考菲爾, 山恩·麥克奧里斯特, 彼德·羅勃特 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾加拿大公司